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高效过滤器的检测原理和方法

发布日期：2021/1/4 14:45:10

美维尔空气过滤器厂家是长期从事空气净化材料生产、设备制造和工程施工的高新技术企业。立足于高科技的发展，传承国外净化工艺技术，结合本国国情，精益求精、不断发展，为电子、食品、化妆品、医疗器械、血液制品、太阳能光伏、汽车配件等工业厂房，生产、检测、教学、科研用实验室及医疗手术部、ICU、NICU等医疗用房提供用心的工程、设备支持的产品和服务。高效过滤器的检测目的和原理是哪些？下面给大家介绍一下：

　　随着洁净室的使用，对于洁净室高效过滤器安装后进行现场检漏的要求越来越多，而实际上根据《洁净室施工及验收规范》(JGJ71-90)的条文，进行高效过滤器的安装现场检漏，还有许多问题需要探讨。

　　1、目的和原理

　　高效过滤器现场安装以后检漏是确认高效过滤器及配套的安装静压箱，没有发现泄漏或微量泄漏是在规范允许的范围之内。如果高效过滤器装置经检漏是合格的，可以确保洁净室的可靠的运行，如此时室内洁净度仍未达标，应从洁净室的其它方面查找原因。

　　高效过滤器安装后的检漏不同于过滤器厂家在工厂里的效率测试。后者仅对过滤器的效率和其它相关性能测试，而前者涉及高效过滤器和安装过程中相关的多种因素而产生的泄漏。

　　高效过滤器安装后检漏通常在空态或静态下进行，同时建议在洁净室风量平衡及正负压调试以后进行，新建成的洁净室或更换终端高效过滤器后均应作检漏测试。

　　《洁净室施工及验收规范》(下简称规范)第3.4.4条，有“经检查和检漏合格的应立即安装”，指现场检漏合格以后，再安装高效过滤器，事实上很难具备这样的检漏条件。不可能做到，而根据规范附录六的要求是安装后进行高效过滤器的扫描法检漏。

　　检漏时，从高效过滤器的上风侧引入气溶胶，并同时在高效过滤器的下风侧进行扫描检漏，以检漏高效过滤器的过滤介质，密封胶过滤器框架，密封垫片等处有无泄漏。

　　这里暂不讨论管道内及空调器内的高效过滤器检漏，只对安装在洁净室终端及相关净化设备内的高效过滤器的检漏方法作一些简单的讨论。

　　2、高效过滤器上游气溶胶

　　将冷发雾方法产生的多分散相气溶胶引入高效过滤器的上风侧空气中。使其达到需要的气溶胶浓度。规范上要求以大于或等于0.5μm的微粒为准。气溶胶的材料有DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、PAO(聚乙烯烃)、DOS(葵二酸二辛酯)等，这些气溶胶的检漏原理是一样的。

　　规范上要求高效过滤器上风侧的微粒浓度(≥0.5μm)大于或等于3.5×104粒子/L。事实上，在空调器内发尘，过滤器上风侧的浓度较难达到要求，导入足够数量的气溶胶，且长时间地发尘将会影响高效过滤器的使用寿命。所以，高效过滤器的检漏，在高效过滤器送风口的静压箱内发尘为**，不具备条件的，也可以考虑在送风管上导入DOP的气溶胶。

　　3、等速采样

　　在有速度的气流中采样，采样速度应等于气流速度，否则采样浓度将大于或小于真实浓度，即气流速度大于采样速度，采样浓度将大于真实浓度，反之，气流速度小于采样速度，采样浓度将小于真实浓度。

　　假定高效过滤器下实际断面风速为0.45m/s，圆形取样口直径Ds的计算：

　　V×1/4×πDs=Fa2

　　Fa——仪器采样量，28.3L/min=472cm3/s

　　V——过滤器面风速0.45m/s

　　经计算Ds=36.5mm

　　实际上仪器的取样口直径为35mm或正方形30×30mm，当然取样口也可以是长方形的，经计算此时的采样速度为0.49～0.52m/s，可以认为是等速采样。

　　根据标准组织(ISO)关于洁净室及相关受控环境的测试和测试方法(ISO14644-3)中公式计算：Sr≤Cc×Ps×K×Dp×Fs/Np=50×0.005%×10×3.5×472/Np式中：Sr-探管扫描速率cm/s;

　　Cc-被测过滤器上风向气溶胶浓度cm-3(50粒子/cm3);

　　Ps-被测过滤器*易穿透粒径**允许整体穿透率;

　　PL-被测过滤器的**允许泄漏;

　　K-一个因数，表示PL可能比Ps大多少倍;

　　Dp-平行于扫描方向的探管尺寸(cm)，本文使用圆形采样管，直径35mm;

　　Fs-离散粒子计数器的标准样品流量，

　　Fs=472cm3/s(28.3L/min);

　　Np-预期量，表现出泄漏特征的粒子计数值;

　　用下式计算：

　　Np=Cc×Ps×K×Fs

　　Np=Cc×Ps×K×Fs=50×0.005%×10×472=11.8个，代入Sr式得：Sr=Cc×Ps×K×Dp×Fs/Np=50×0.005%×10×3.5×472/11.8=3.5(cm/s)

　　每个测点实际获得时间Ts=Dp/Sr=1s

　　所以，采样口的扫描速率是和上游粒子浓度穿透率、K值、采样口的口径、采样流量有着密切的关系。特别需要指出的是，如采用28.3L/min的粒子计数器和2.83L/min的粒子计数器，他们的扫描速率可以相差十倍，也就是讲，每检测一个过滤器的时间也相差十倍。

　　规范要求扫描速率为5～20mm/s(其实这个速率是应该根据具体情况可以计算调整的，一般建议采用28.3L/min的粒子计算器，扫描速率在30～5mm/s左右)。

　　规范第5.4.1条指出“对于高效过滤器，应不大于过滤器出厂合格透过率的2倍，对于超高效过滤器，应不大于出厂合格透过率的3倍。”而根据条文说明的第四节评定标准则相反，高效过滤器的透过率是3倍，而超高效过滤器的是2倍。从提供的数据来看，应该是以条文为准。

　　如果上游浓度为3.5×104粒子/L，0.5μm的高效过滤器效率是99.99%，下游浓度为3.5×104×0.01%×3=10.5。如果粒子计算器检测≤10应为合格，否则应进行，修补总面积不能超过过滤器截面的5%，每个修补点修补的**长度在40mm以下。

　　本文用ISO14644-3的检漏方法及有关计算。如上述，Np是表泄漏特征的粒子数，在Np=11.8时，可接受观测计数Ca=7个。在检漏中，尘埃粒子读数C≤Ca时，认为扫描区域无泄露，可继续扫描，否则，要做静态测定。静态测定时，采样头在测点的滞留时间设定为10秒钟，此时测得的**粒子数为Npa：Npa=Cc×PL×FS×K=50×0.005%×10×472×10=118

　　这是采样流量为472cm3/s，采样时间为10s时的读数值，大于此数可判断为泄漏。

　　如果系统总风量不大，DOP发尘可直接送入总风管。如果DOP发尘的总量不够，达不到预计的浓度要求，可将DOP直接发入高效送风口的静压箱。需要指出的是，上游的气溶胶浓度需要检测。如果稳定后，可对每个过滤器进行泄漏检测。如果上游的气溶胶浓度太高，粒子计数器无法检测，可通过稀释的方法来进行测量。

　　在检测中，如果室内干扰因素太多，为排除干扰，可在风口出口加隔离罩，在罩内进行检测，这样检测的数据较为准确。

　　尤其要注意的是，在过滤器和安装框架之间的检漏，可以沿安装框架检漏，也可以送风口箱体断面上检漏，但要排除卷吸气流的干扰，要避免箱体上的积灰干扰，尤其是采样口不能接触高效风口箱体或过滤器的框架。

　　在高效过滤器上风侧发DOP检漏时，在高效过滤器的上风侧设有DOP的导入装置及浓度检测管。这两个管子也可以用来检测过滤器的阻力。

　　4、结论

　　(1)高效过滤器安装以后要进行检漏;

　　(2)要计算DOP的发尘量及系统风量，确定DOP导入地点;

　　(3)要测量高效过滤器上游的粒子浓度;

　　(4)根据规范按0.5μm的粒径来检漏，需要确定正确的K值。如果采用不是0.5μm的粒径来检漏，建议可按ISO14644-3的标准来确定K值;

　　(5)建议采用28.3L/min的粒子计数器来检漏。如果采用2.83L/min的粒子计数器，控制扫描速度。

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